Опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины

 

Изобретение относится к технологическому оборудованию лесозаготовительных машин манипуляторного типа, а именно к опорно-поворотным устройствам, и может быть использовано в лесной промышленности и лесном хозяйстве. Известно опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины (ОПУМЛЗМ), включающее опору поворотную роликовую, нижняя неподвижная часть которой жестко закреплена на раме самоходного шасси, на верхней подвижной части жестко установлена поворотная платформа, на которой смонтированы манипулятор и механизм поворота поворотной платформы с манипулятором в горизонтальной плоскости относительно рамы самоходного шасси. Недостатком этого ОПУМЛЗМ является то, что вертикальную нагрузку воспринимают не все элементы ОПУМЛЗМ, а только со стороны нахождения стрелы манипулятора с предметом труда (деревом). В предлагаемом ОПУМЛЗМ верхняя подвижная часть и нижняя неподвижная часть связаны между собой системой двуплечих рычагов, установленных по диаметру ОПУМЛЗМ вдоль продольной оси манипулятора. Один из двуплечих рычагов одним концом соединен шарнирно с верхней подвижной частью в точке диаметрально противоположной точке крепления манипулятора на поворотной платформе, а другим - шарнирно с другим двуплечим рычагом, установленным шарнирно на верхней подвижной части. Конец свободного плеча этого рычага контактирует через ролик с нижней плоскостью нижней неподвижной части или опорного кольца, при этом двуплечие рычаги связаны между собой шарнирно посредством регулируемого по длине звена, а продольная ось ролика расположена по диаметру ОПУМЛЗМ. Предлагаемая конструкция ОПУМЛЗМ повышает жесткость устройства, снижает динамические нагрузки, повышает долговечность устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области технологического оборудования лесозаготовительных машин манипуляторного типа, а именно к опорно-поворотным устройствам, и может быть использовано в лесной промышленности и лесном хозяйстве.

Известно опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины, включающее трубу, смонтированную на П-образной ферме, вставленную в трубу поворотную колонну, на которой смонтирован манипулятор с его приводом, и механизм поворота манипулятора в горизонтальной плоскости (Кусакин Н.Ф. Устройство и эксплуатация трелевочных тракторов: Учеб. пособие для профтехучилищ. - М.: Лесн. пром-сть, 1985. - 272 с., см. с. 136 и рис. 79).

Известное опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины применяется, как правило, на машинах малой и средней грузоподъемности и имеет угол поворота в горизонтальной плоскости менее 360^o.

Наиболее близким к изобретению является опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины, включающее опору поворотную роликовую, нижняя неподвижная часть которой жестко закреплена на раме самоходного шасси, а на верхней подвижной части жестко установлена поворотная платформа, на которой смонтирован манипулятор, и механизм поворота поворотной платформы с манипулятором в горизонтальной плоскости относительно рамы самоходного шасси. (Валочно-пакетирующая машина ЛП-19. Кругов В.С., Барман М.А., Ермольев В. П., Королев В.Е., Попов Б.В. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 288 с., см. с. 15 рис. 5, с. 20 рис. 9, с. 21 рис. 10 и с. 33 рис. 19).

Недостатком этого опорно-поворотного устройства лесозаготовительной машины является то, что вертикальную нагрузку воспринимают не все элементы опоры поворотной роликовой, а только со стороны нахождения стрелы манипулятора с предметом труда - деревом. В этой связи, нижняя неподвижная часть опоры поворотной роликовой деформирует (прогибается) и верхняя подвижная часть ее движется (поворачивается) по волнообразной поверхности, из-за чего возникают дополнительные вертикальные динамические нагрузки, что резко снижает надежность и долговечность устройства и увеличивает затраты энергии на поворот.

Указанные недостатки устраняются тем, что в опорно-поворотном устройстве манипулятора лесозаготовительной машины, включающем опору поворотную роликовую, нижняя неподвижная часть которой жестко закреплена на раме самоходного шасси, а на верхней подвижной части жестко установлена поворотная платформа, на которой смонтирован манипулятор, и механизм поворота поворотной платформы с манипулятором в горизонтальной плоскости относительно рамы самоходного шасси, верхняя подвижная и нижняя неподвижная части опоры поворотной роликовой связаны между собой системой двуплечих рычагов, установленной по диаметру опоры поворотной роликовой вдоль продольной оси манипулятора, один из двуплечих рычагов одним концом соединен шарнирно с верхней подвижной частью в точке диаметрально противоположной от точки крепления манипулятора на поворотной платформе, а другим - шарнирно с другим двуплечим рычагом, установленным шарнирно на верхней подвижной части, конец свободного плеча этого двуплечего рычага контактирует с нижней плоскостью нижней неподвижной части опоры поворотной роликовой, при этом двуплечие рычаги соединены между собой посредством регулируемого по длине звена, а свободный конец плеча двуплечего рычага, контактирующий с нижней плоскостью нижней неподвижной части опоры поворотной роликовой, снабжен роликом, продольная ось вращения которого расположена по оси диаметра опоры поворотной роликовой, система двуплечих рычагов установлена с возможностью ее вращения в горизонтальной плоскости совместно с верхней подвижной частью.

Такое конструктивное выполнение опорно-поворотного устройства манипулятора лесозаготовительной машины позволяет повысить жесткость нижней неподвижной части в наиболее нагруженных точках, а второй двуплечий рычаг связывает нижнюю неподвижную и верхнюю подвижную части подобно подвижной струбцине.

В патентной и научно-технической литературе подобной конструкции опорно-поворотного устройства манипулятора лесозаготовительной машины нами не обнаружено.

На фиг. 1 изображено опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху, без платформы.

Опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины включает опору поворотную роликовую, содержащую нижнюю неподвижную часть 1, которая жестко закреплена через опорное кольцо 2 на раме 3 самоходного шасси, верхнюю подвижную часть 4, на которой жестко установлена поворотная платформа с манипулятором и механизмом поворота поворотной платформы с манипулятором (не показаны) в горизонтальной плоскости относительно рамы 3 самоходного шасси. Верхняя подвижная часть 4 вращается относительно нижней неподвижной части 1 на элементах качения 5, например роликах. На верхней подвижной части 4, в точке диаметрально противоположной точке крепления манипулятора на поворотной платформе, жестко закреплен кронштейн 6. На кронштейне 6 шарнирно, через ось 7, установлен одним плечом двуплечий рычаг 8, опирающийся на стойку 9 рамы 1 через упорный подшипник 10. От осевого перемещения, вдоль продольной оси 11 стойки 9, двуплечий рычаг 8 закреплен на стойке 9 кольцом 12 с возможностью вращения двуплечего рычага 8 на подшипнике 10 вокруг оси 11. Другое плечо двуплечего рычага 8 шарнирно связано через регулируемое по длине звено 13 с другим двуплечим рычагом 14, ось 15 поворота которого установлена в кронштейне 16, а последний жестко закреплен на верхней подвижной части 4, в точке диаметрально противоположной точке крепления кронштейна 6. Таким образом, продольные оси двуплечего рычага 8 и верхнего плеча двуплечего рычага 14 расположены по диаметру верхней подвижной части 4, параллельно продольной оси манипулятора. Свободное нижнее плечо двуплечего рычага 14 через ролик 17 контактирует с нижней плоскостью нижней неподвижной части 1 или с нижней плоскостью опорного кольца 2. Продольная ось ролика 17 расположена по диаметру нижней неподвижной части 1.

Опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины работает следующим образом.

При нагружении манипулятора горизонтальная плоскость верхней подвижной части 4 стремится из параллельного положения к горизонтальной плоскости нижней неподвижной части 1 занять положение под углом к последней из-за внецентренного нагружения опорно-поворотного устройства, что характерно для всех лесозаготовительных машин манипуляторного типа, и из-за зазора между частями 1 и 4. Таким образом, плечо двуплечего рычага 8, соединенное с кронштейном 6, будет стремиться подняться, а плечо этого рычага 8, соединенное с двуплечим рычагом 14 через регулируемое звено 13, будет опускаться. При этом двуплечий рычаг 8 повернется на подшипнике 10, а повернуться ему относительно двуплечего рычага 14 препятствует кольцо 12. Вследствие поворота двуплечего рычага 8 верхнее плечо двуплечего рычага 14 опустится вниз, этот рычаг 14 повернется относительно оси 15 и ролик 17 упрется в нижнюю плоскость нижней неподвижной части 1 или в нижнюю плоскость опорного кольца 2. Таким образом, двуплечий рычаг 14 соединит верхнюю подвижную часть 4 и нижнюю неподвижную часть 1, а через них поворотную платформу с манипулятором (не показаны) и раму 3 самоходного шасси в единую жесткую систему. Так как система двуплечих рычагов 8 и 14 связана с верхней подвижной частью 4, то она все время поворачивается совместно с манипулятором, ролик 17 катается по нижним плоскостям опорного кольца 2 или неподвижной части 1, и верхняя подвижная 4 и нижняя неподвижная 1 части соединяются двуплечими рычагами 8 и 14 всегда в наиболее нагруженном секторе опорно-поворотного устройства. Через систему рычагов 8 и 14 нагрузку воспринимают все части устройства.

Предлагаемые конструктивное решение опорно-поворотного устройства манипулятора лесозаготовительной машины повысит жесткость устройства, снизит динамические нагрузки, повысит долговечность устройства.

Формула изобретения

1. Опорно-поворотное устройство манипулятора лесозаготовительной машины, включающее опору поворотную роликовую, нижняя неподвижная часть которой жестко закреплена на раме самоходного шасси, а на верхней подвижной части жестко установлена поворотная платформа, на которой смонтированы манипулятор и механизм поворота поворотной платформы с манипулятором в горизонтальной плоскости относительно рамы самоходного шасси, отличающееся тем, что верхняя подвижная и нижняя неподвижная части опоры поворотной роликовой связаны между собой системой двуплечих рычагов, установленной по диаметру опоры поворотной роликовой вдоль продольной оси маниулятора, один из двуплечих рычагов одним концом соединен шарнирно с верхней подвижной частью в точке, диаметрально противоположной точке крепления манипулятора на поворотной платформе, а другим - шарнирно с другим двуплечим рычагом, установленным шарнирно на верхней подвижной части, конец свободного плеча этого рычага контактирует с нижней плоскостью неподвижной части опоры поворотной роликовой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что двуплечие рычаги соединены между собой посредством регулируемого по длине звена.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что свободный конец плеча двуплечего рычага, контактирующий с нижней плоскостью неподвижной части опоры поворотной роликовой, снабжен роликом, продольная ось вращения которого расположена по оси диаметра опоры поворотной роликовой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2